淺談激光錫焊適合的材料結(jié)構(gòu)以及設(shè)計建議

在解析上述的要點(diǎn)之前，我們先簡單的過一遍激光錫絲焊的原理，一般來說通過三個階段：預(yù)熱--焊接--冷卻。

預(yù)熱：預(yù)熱階段，激光出光對焊盤位置預(yù)熱，實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)升溫

焊接：焊接階段，送錫裝置傳送錫絲到焊盤，在激光和焊盤熱量的作用下錫絲

冷卻：冷卻階段，錫絲回抽與焊點(diǎn)脫離，激光逐步減弱到停止，完成焊點(diǎn)成型冷卻

在3C5G消費(fèi)電子行業(yè)內(nèi)激光送錫絲焊接的客戶群體居多，很大部分原因在于激光送絲焊的適用范圍廣，可兼容不同規(guī)格尺寸的焊盤，成本相對于激光錫膏焊和激光錫球焊會低一些。這里就不得不提一提它們?nèi)吒髯缘膬?yōu)勢。

激光錫球焊接：非接觸焊接，無助焊劑，錫量一致性好，焊接效率高，適合高精度焊接

激光錫絲焊接：非接觸焊接，無烙鐵頭損耗，適合小空間等烙鐵易干涉器件焊接

激光錫膏焊接：非接觸焊接，適合小焊點(diǎn)，易氧化材質(zhì)，激光穿透通孔燒傷器件等特殊應(yīng)用焊接

激光錫焊適合材料

當(dāng)然，激光錫焊也不是萬能的，也有些材料無法焊接，如下圖所示：

其中鍍金，鍍銀，鍍錫焊盤最適合激光錫焊，上述提到的三個錫焊工藝都適用，而銅/鎳焊盤在空氣中易氧化。潤濕性較差，同時激光加熱會加速氧化，可以嘗試用激光錫膏焊接工藝。最后提到的鐵/鋁/不銹鋼焊盤因?yàn)椴徽村a，故不建議使用激光錫焊。

激光錫焊適合結(jié)構(gòu)

激光錫焊常見的結(jié)構(gòu)一般有以下六種(如圖)，分別為角搭接焊Corner、疊焊Overlap、夾焊Sandwich、包焊Lap、穿孔焊Insert和橋接焊Bridge。

激光錫焊設(shè)計建議

日常錫焊工藝在打樣過程中會接觸到各式各樣的產(chǎn)品，對于特殊的樣件匯總了以下四個建議：

一、漆包線+端子

建議：漆包線不沾錫，增加激光功率會導(dǎo)致漆包層氧化發(fā)黑，產(chǎn)生強(qiáng)烈的激光吸收效應(yīng)，燒壞焊點(diǎn)。去漆包層處理或采用直焊性漆包線可以測試焊接。

二、焊盤環(huán)寬過小

建議：焊盤環(huán)寬B=((D-d)/2)<d/2時，大部分激光從孔徑穿透，造成下部元件本體燒傷。建議焊盤環(huán)寬B>0.5mm.H<D/3,并采用臥裝器件或白色本體器件。

三、易氧化材料

建議：上層材料為薄金屬或細(xì)線時，激光加熱會導(dǎo)致上層材料率先氧化而不沾錫，建議薄片/細(xì)線鍍錫處理，增加潤濕效果，采用錫球或錫膏測試焊接。

四、狹窄塑料空間

建議：焊點(diǎn)和融化的錫都會反射激光，造成周圍塑料燒傷。建議焊盤邊緣距離塑料大于0.8mm，如果條件允許，焊接時給焊點(diǎn)周圍增加保護(hù)罩。

總結(jié)

奧萊光電作為已經(jīng)在激光錫焊領(lǐng)域深耕20余年的企業(yè)，深知激光在工業(yè)生產(chǎn)及加工方面的廣泛應(yīng)用及不可取代的優(yōu)勢。自主研發(fā)了恒溫激光精密焊錫系統(tǒng)，此款恒溫激光精密焊錫系統(tǒng)通過采用多項創(chuàng)新設(shè)計和集成技術(shù)使之具有卓越的性能和高可靠性。

從技術(shù)角度來看，該設(shè)備采用最穩(wěn)定的半導(dǎo)體激光作為能量源，保證了激光能量的高穩(wěn)定性;通過最新的光學(xué)技術(shù)，把激光、CCD、測溫、指示光四點(diǎn)同軸，完美的解決了焊點(diǎn)、引導(dǎo)光、成像點(diǎn)、焊點(diǎn)四點(diǎn)重合問題避免復(fù)雜的調(diào)試，從而更適合高度精密的微電子的精準(zhǔn)焊接。獨(dú)有的特征定位方式，更加保證了精密微電子的量產(chǎn)焊接良率。更能配合大型生產(chǎn)線上的加工。